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2015 年度 実績報告書

円口類ヤツメウナギ、ヌタウナギを用いた、対鼻性獲得ための分子発生学的変遷の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25840133
研究機関兵庫医科大学

研究代表者

菅原 文昭  兵庫医科大学, 医学部, 講師 (00611005)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード円口類 / ヤツメウナギ / ヌタウナギ / 形態進化 / 鼻 / 下垂体 / プラコード
研究実績の概要

本研究ではまず、ヤツメウナギ鼻下垂体プラコードの形態的な発生過程を、走査電子顕微鏡、および共焦点顕微鏡を用いて時系列的に観察した。その結果、鼻プラコードになる部分の外胚葉では肥厚が発生初期より観察されたものの、同じ時期の視床下部に接する外胚葉、すなわち顎口類においてはラトケ嚢が発生する部分に、明瞭な肥厚は観察されなかった。これは先行研究においても観察されており、先行研究ではその理由について、前方、すなわち鼻プラコード側に発生した細胞が後方に伸長し、二次的に視床下部と接することで下垂体プラコードが形成されると考察している。
これを確認するため、鼻プラコード、下垂体プラコードに特異的な遺伝子発現を観察したところ、視床下部に接する外胚葉では、肥厚が見られる以前の発生ステージにおいて、下垂体特異的な遺伝子の発現が見られることがわかった。さらに、脂溶性色素DiIによる細胞トレース実験を行ったところ、下垂体プラコードになる細胞は、鼻プラコード部より移動して供給されるのではなく、初期より視床下部に接している外胚葉より発生することがわかった。これはヤツメウナギと顎口類の下垂体プラコードの発生機構がきわめて類似していることを示唆する。
続いて、ヤツメウナギ初期神経胚の前プラコード領域(PPR)の細胞にDiIで標識し、どの部位の細胞が鼻プラコード、下垂体プラコードを形成するのか解析した。この結果は得られているが、結果のまとめと考察はこれから行う。
ヌタウナギについては数少ないものの胚を得ることに成功した。本研究は脳との関連が深いが、ヌタウナギの脳の発生に関する知見が乏しかったため、まず脳の領域化に関する解析を行い、論文にまとめた。本研究主題については、薄切切片の作成、関連遺伝子のクローニングを現在行っており、ヤツメウナギで得られた知見が円口類一般にあてはまるか確認したい。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Evidence from cyclostomes for complex regionalization of the ancestral vertebrate brain.2016

    • 著者名/発表者名
      Sugahara F, Pascual-Anaya J, Oisi Y, Kuraku S, Aota S, Adachi N, Takagi W, Hirai T, Sato N, Murakami Y, Kuratani S
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 531 ページ: 97-100

    • DOI

      10.1038/nature16518

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reevaluating Emx gene phylogeny: homopolymeric amino acid tracts as a potential factor obscuring orthology signals in cyclostome genes.2015

    • 著者名/発表者名
      Noro M, Sugahara F, Kuraku S
    • 雑誌名

      BMC evolutionary biology

      巻: 15

    • DOI

      10.1186/s12862-015-0351-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Brain development of the hagfish; the origin of complex brain compartmentalization of the vertebrates2015

    • 著者名/発表者名
      Sagahara Fumiaki, Oisi Yasuhiro, Pascual-Anaya Juan, Kuraku Shigehiro, Aota Shin-ichi, Adachi Noritaka, Hirai Tamami, Murakami Yasunori, Kuratani Shigeru
    • 学会等名
      Inaugural 2015 meeting of the Pan-American Society for Evolutionary Developmental Biology
    • 発表場所
      Berkeley (U.S.A)
    • 年月日
      2015-08-05 – 2015-08-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Dorso-Ventral Patterning of the Lamprey Telencephalon by Foxg1, Evolution of the Vertebrate Telencephalon2015

    • 著者名/発表者名
      Sugahara Fumiaki, Aota Shin-ichi, Murakami Yasunori, Sato Noboru, Kuratani Shigeru
    • 学会等名
      48h Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      つくば国際会議場 (茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-06-02 – 2015-06-05
  • [学会発表] The deep roots of vertebrate genomic evolution: insights from the embryonic transcriptome and Hox genes of the hagfish2015

    • 著者名/発表者名
      Pascual-Anaya Juan, Perez-Pulido Antonio, Sugahara Fumiaki, Kuratani Shigeru
    • 学会等名
      48th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      つくば国際会議場 (茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-06-02 – 2015-06-05
  • [備考] 円口類から解き明かされる脳の領域化の進化的な起源

    • URL

      http://first.lifesciencedb.jp/archives/12168

  • [備考] 脳の進化的起源を解明

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160216_1/

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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